Príčiny prehriatia cievky stýkača

Prehrievaniestýkačcievka môže viesť k starnutiu izolácie, vzájomným{0}}skratom a dokonca úplnému vyhoreniu, čo spôsobí odstavenie zariadenia a prerušenie výroby. Nebezpečnejšie je, že trvalo vysoká teplota môže zapáliť okolité horľavé materiály, čo v konečnom dôsledku spôsobí elektrický požiar, čo predstavuje vážne ohrozenie bezpečnosti personálu a zariadení.Stýkačprehriatie cievky je príznakom systémového problému a zvyčajne nie je spôsobené jedným faktorom.

Základný princíp:

Kedystýkačcievka je pod napätím, generuje elektromagnetickú silu na pritiahnutie kotvy, čím sa aktivujú hlavné kontakty. Samotná cievka má určitý jednosmerný odpor a pri napájaní neustále spotrebúva energiu a vytvára teplo, čo je normálne. Prehriatie však znamená, že generované teplo ďaleko prevyšuje teplo rozptýlené, zvyčajne sprevádzané rizikom vyhorenia cievky, dymu alebo roztavenia izolačného laku.

 

Analýza hlavných príčin:

1. Problémy s napájaním
Vysoké napätie: Jednosmerný odpor cievky je pevný. Podľa Ohmovho zákona I=U/R platí, že čím vyššie je napätie U, tým väčší prúd I preteká cievkou. Zvýšený prúd vedie k prudkému zvýšeniu strát medi (I²R) cievky, čím sa vytvára nadmerné teplo.

 

Nízke napätie: Nízke napätie má za následok nedostatočnú elektromagnetickú silu z jadra stýkača, čo bráni úplnému zapojeniu. Medzi jadrom a kotvou existuje vzduchová medzera, ktorá znižuje indukčnú reaktanciu cievky a spôsobuje trvalo vysoký štartovací prúd namiesto normálneho prídržného prúdu. Tento nepretržitý vysoký prúd spôsobuje rýchle zahriatie cievky.

 

Skreslenie priebehu výkonu (napr. výstup meniča): V niektorých aplikáciách využívajúcich invertory na ovládanie stýkačov nie je výstup vlny PWM čisto sínusoida, ale obsahuje množstvo vyšších- harmonických, čo vedie k dodatočnému zahrievaniu cievky.

 

2. Problémy súvisiace-s cievkami

Skrat medzi-závitmi: Poškodenie vnútorného izolačného laku cievky spôsobuje skrat-závitov. To znižuje efektívny počet závitov, znižuje odpor a zvyšuje prúd pri rovnakom napätí, čo vedie k lokalizovanému alebo celkovému prehriatiu.

 

Zlý výrobný proces cievky: Voľné navíjanie alebo neadekvátna impregnácia môže vytvoriť vnútorné medzery, ktoré ovplyvňujú rozptyl tepla a môžu spôsobiť čiastočné vybitie a prehriatie.

 

Starnutie cievky: Postupom času izolačný materiál starne, čím sa znižuje jeho tepelná odolnosť a je náchylnejší na prehriatie aj pri normálnom napätí.

 

3. Mechanické a hlavné problémy

Znečistenie, hrdza alebo nerovnosť na čelnej strane jadra: Nečistý alebo nerovný kontaktný povrch jadra zväčšuje vzduchovú medzeru a magnetickú reluktanciu v magnetickom obvode, znižuje reaktanciu cievky, zvyšuje prúd a spôsobuje prehrievanie.

 

Zaseknutie armatúry (pohyblivé jadro) alebo nepružný pohyb:

Hrdza alebo prach na hriadeli.
Cudzie predmety vo vnútri.
Nadmerný tlak na reakčnú pružinu.
Tieto podmienky môžu brániť hladkému zapojeniu kotvy, čo si vyžaduje dlhšiu dobu vysokého prúdu, aby cievka dokončila proces zapojenia, alebo dokonca zabrániť úplnému zapojeniu, čo vedie k neustále vysokej spotrebe energie.

 

Zlomený alebo oddelený skrat-krúžok obvodu: Vstavaný skratový-krúžok na jadre stýkača striedavého prúdu je navrhnutý tak, aby eliminoval vibrácie a hluk jadra. Ak sa skratový{3}}krúžok zlomí alebo spadne, jadro bude prudko vibrovať a produkovať hluk, zatiaľ čo prúd cievky sa zvýši, čo vedie k prehriatiu.

4. Prevádzkové a environmentálne otázky

Nadmerná prevádzková frekvencia: Časté spúšťanie a zastavovanie vystavuje cievku opakovaným rázom štartovacieho prúdu, čo spôsobuje, že sa teplo akumuluje rýchlejšie, než sa môže rozptýliť, čo vedie k celkovému zvýšeniu teploty.

 

Nadmerná okolitá teplota: Ak je stýkač nainštalovaný v utesnenom kryte, na priamom slnečnom svetle alebo v blízkosti iných zdrojov tepla, slabé vetranie bráni špirále účinne odvádzať vlastné teplo.

 

Drsné prostredie: Prítomnosť korozívnych plynov, vodivého prachu alebo vlhkosti môže korodovať cievku a jadro, urýchliť starnutie izolácie a mechanické zaseknutie.